Nejpevnější pěnový materiál na Zemi - keramická kuličková kovová kompozitní pěna

V tomto článku představíme příslušné vlastnosti a aplikační scénáře keramického kuličkového kompozitupěnový kovultralehký materiál (na bázi hliníku).
Především jde o speciální kompozitní nový pěnový materiál. Implantací dutých keramických částic uspořádaných v matrici jako výztužného materiálu je celkový modul a pevnost materiálu výrazně vyšší než u jiných pěnových materiálů vyrobených ze stejné matrice. Výztužný materiál poskytuje kompozitní pěně vyšší poréznost než materiál matricové slitiny, což vede k významnému snížení hmotnosti. A kromě snížení hmotnosti, přítomnost rovnoměrně rozmístěných keramických kuliček uvnitř materiálu pomáhá kompozitní pěně dosáhnout vysoké absorpce energie při stlačení.
Za druhé, porézní struktura ultralehkého materiálu z kompozitního pěnového hliníku s keramickými kuličkami může odolat velkým plastickým deformacím a může absorbovat energii za vzniklých podmínek stlačení nebo nárazu. Jeho dobrá tlumicí schopnost může být použita ke snížení vibrací. Proto může být použit jako ochranný materiál proti poškození způsobenému kolizí nebo nárazem tím, že se obětuje.
Stručně řečeno, keramický kuličkový kompozitní pěnový hliníkový materiál je v současné době nejpotenciálnější aplikací pěnového kovu a stal se vynikajícím představitelem nových materiálů pro integraci struktury a funkce a dnešních špičkových bodů vývoje materiálů.
Materiálové provedení

1. Lehký
Lehký materiál je jednou z výhod tohoto druhu keramické koulekompozitní pěnový kovultralehký materiál. V současnosti tento druh materiálu obvykle používá jako základní materiál hliníkovou nebo hořčíkovou slitinu s nízkou hustotou a vynikající pevností. Vyztužením jsou především tenkostěnné keramické duté kuličky, což přispívá k dalšímu získávání kompozitních pěnových materiálů s nižší hustotou. Implantace dutých keramických kuliček přispívá k podpoře vnitřních pórů materiálu a také zvyšuje celkovou pevnost materiálu a poskytuje kompozitnímu pěnovému materiálu znatelnou poréznost. Poskytuje širokou škálu aplikací při výrobě palub lodí, automobilových dílů, vztlakových modulů a pancéřování vozidel.

2. Křivky napětí-deformace
U lehkých kompozitů s hliníkovou matricí vyztužených keramickými kuličkami se hlavní mechanická vlastnost materiálu odráží v jeho kompresních vlastnostech. Vzhledem k jeho poruchovému procesu a mechanismu během stlačování, který je zcela odlišný od vlastností matricového materiálu, jsou jeho kompresní vlastnosti více podobné vlastnostem porézních materiálů. Zatímco konvenční matricové materiály po poddajnosti rychle selžou, kovové kompozitní pěny se budou dále deformovat a absorbovat velké množství vnější energie poté, co začnou povolovat. Na kompresní vlastnosti materiálu má vliv i velikost vyztužených keramických kuliček.

3. Vlastnosti absorpce rázů a energie
V současnosti jsou v oblasti tlumení vibrací a absorpce energie nejpoužívanější různé polymerní pěnové materiály. Samotný polymerový pěnový materiál je však citlivější na teplotu, chemická činidla a ultrafialové paprsky, což značně omezuje použití polymerních pěnových materiálů ve scéně. A nevýhoda nižší měrné absorpce energie také vede k tomu, že polymerové pěnové materiály potřebují obrovský objem, aby absorbovaly nárazovou energii velkého zatížení. Ve srovnání s tím,kompozitní pěnový hliníkmá vyšší pevnost a větší tuhost. Jeho vysoká stabilita, dobrá odolnost proti mramoru, silná regenerace, nesnadné hoření, nízká hmotnost, je vynikajícím materiálem tlumícím nárazy.

4. Aplikace ve strojírenství
Keramická koule kompozitní pěnový hliníkový ultralehký materiál, má také mnoho aplikací v oblasti strojírenství. Na jedné straně se používá jako konstrukční materiál, používá se v automobilovém průmyslu, letectví a stavebnictví; na druhé straně se používá jako funkční materiál, stává se součástí absorbující energii a nárazy a elektromagnetického stínění.